DE4444011C1

DE4444011C1 - Anordnung zur Durchführung eines Kabels oder dergleichen durch eine Öffnung einer Wand

Info

Publication number: DE4444011C1
Application number: DE19944444011
Authority: DE
Inventors: Norbert Schulze
Original assignee: AEG Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 1994-12-10
Filing date: 1994-12-10
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2014-12-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Durchführung eines Kabels oder dergleichen durch eine Öffnung einer Wand, vorzugsweise eines Hochspannungskabels durch eine Wand eines Gehäuses einer Hochspannungsschaltzelle auf Schienenfahrzeugen.

Bisher wurden Hochspannungsschalter auf elektrischen Schienentriebfahrzeugen meist im Dachbereich in Außeninstallation ausgeführt. Bei modernen Schienentriebfahrzeugen soll der Hochspannungsschalter im Innern des Fahrzeugs untergebracht werden, wobei zum Schutz von Personal und Geräten eine lichtbogenfeste, gekapselte Hochspannungsschaltzelle erforderlich ist. Speisende und abgehende Hochspannungskabel, die vor dem Einbau in das Fahrzeug mit den endseitigen Anschlußarmaturen versehen und geprüft sind, können wegen ihres großen Durchmessers nur mit großen Biegeradien verlegt und nicht immer lotrecht zur Wand der Schaltzelle eingeführt werden. Eine Anordnung zur Durchführung derartiger Kabel durch die Wand einer Hochspannungsschaltzelle eines Schienentriebfahrzeugs muß deshalb:

- das Kabel zugfest halten und Beschädigungen sicher vermeiden,
- leicht montierbar und demontierbar sein,
- die Einführung eines Kabels mit montierten Anschlußarmaturen zulassen,
- Längen- und Winkeltoleranzen bei der Durchführung des Kabels ausgleichen,
- den dynamischen Beanspruchungen aus dem Bahnbetrieb standhalten,
- bei Auftreten eines Störlichtbogens innerhalb der Hochspannungsschaltzelle druckdicht sein und eine Gefährdung von Personal und Geräten sicher ausschließen.

Bekannte Hochspannungsschaltzellen bei den elektrischen Hochgeschwindigkeits zügen ICE ET 410 für die Deutschen Bahnen wurden in offener Bauform ausgelegt, so daß von dort keine Erkenntnisse vorliegen können.

Aus der Druckschrift DE 34 42 074 A1 ist eine Anordnung zur Durchführung eines Kabels durch die Öffnung einer Wand bekannt, bei der das Kabel in einer zweiteiligen Anordnung aus einem an die zu durchgreifende Wand axial starr angeflanschten Futterrohr und in dessen Inneren durch Bolzen eingezogenen Druckscheiben, die elastische und gegen den Kabelmantel ausweichende Dichtringe gegen den inneren Flanschteil des Futterrohrs pressen, dichtend und zugfest gehalten wird.

Die Druckschrift DE 37 33 237 A1 beschreibt eine Anordnung zur Durchführung eines Rohres durch eine Wand eines Bauwerks, die beim Einbau des Rohres auch eine Winkelabweichung ermöglicht. Zu diesem Zweck ist das Rohr von einem aufgeschobenen dauerelastischen und nach außen bikonvex geformten Dichtkörper umgeben, dessen eine sphärische Oberfläche gegen den konisch geformten Rand der Wandöffnung anliegt, während auf der anderen äußeren Oberfläche ein kalottenförmiger Teil einer Stützscheibe über ein zwischengelegtes formangepaßtes weiteres Dichtungsteil aufliegt und mittels einer auf das Rohr aufgeschraubten und sich an diesem abstützenden Mutter dichtend in Wandrichtung angepreßt wird.

Die Druckschrift US 48 00 927 zeigt eine Kabeleinführung, die aus einer inneren, auf das Kabel aufgeschobenen kugelförmigen Kabelaufnahme und einem quer zur Kabelachse zweigeteilten Gehäuse, das im zusammengesetzten Zustand einen die besagte Kabelaufnahme umschließenden und ihr angepaßten Durchgangskanal aufweist, aufgebaut ist und Schwenkbewegungen der besagten Kabelaufnahme gestattet.

Die genannten sowie weitere Anordnungen zur Durchführung von Kabeln, wie sie nach der DIN 46 320 sowie den DIN 48 125 bis DIN 48 128 vorgesehen, aus dem "BBC Handbuch für Planung, Konstruktion und Montage von Schaltanlagen" (Verlag W. Girardet Essen 1965, S. 799 bis 800) sowie aus dem Fachbuch "Explosionsgeschützte elektrotechnische Betriebsmittel" (Verlag Technik Berlin 1988, Seiten 20 bis 27) bekannt sind, können den eingangs genannten Forderungskomplex jedoch nicht erfüllen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Lösung für eine Anordnung zur Durchführung eines Kabels oder dergleichen durch eine Öffnung einer Wand zu finden, die die im Stand der Technik vorhandenen Nachteile vermeidet und die oben genannten Forderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung, die eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung für die Durchführung eines Hochspannungskabels durch die Wand des Gehäuses einer Hochspannungsschaltzelle für den Hauptschalter eines Schienentriebfahrzeugs zeigt, veranschaulicht und beschrieben.

Im Beispiel wird ein Hochspannungskabel 4 von einem aus einem Isolierstoff bestehenden Einsatz 2 umschlossen. Dieser Einsatz 2 hat eine kugelförmige Außenkontur, einen dem Durchmesser und der Mantelgestalt des Hochspannungskabels 4 angepaßten Durchgangskanal und besteht aus zwei Teilen, deren Teilungsebene in der Achse seines Durchgangskanals liegt und die mittels der Schrauben 6 fest miteinander verschraubt werden. Um die Wärmeausdehnung des Hochspannungskabels auszugleichen, besteht zwischen dem Durchgangskanal und dem Hochspannungskabel 4 eine Spielpassung. Eine kraftschlüssige Verbindung, gute Zugentlastung und sichere Abdichtung gegenüber den Auswirkungen eines eventuellen Störlichtbogens ist im Beispiel mit zwei in ringförmigen Nuten des Durchgangskanals des Einsatzes 2 angeordneten, aus einem elastischen Material bestehenden Dicht- und Druckringen 3 realisiert.

Dieser Einsatz 2 ist in ein Gehäuse 1 (im Beispiel aus einem Leichtmetall-Gußteil gefertigt) eingesetzt, das einen der kugelförmigen Außenkontur des genannten Einsatzes 2 formangepaßten und diesen umgreifenden Durchgangskanal hat und aus zwei Teilen besteht, deren Teilungsebene in der Achse seines Durchgangskanals liegt und die mittels der Schrauben 6 fest miteinander verschraubt sind.

Das Gehäuse 1 weist außerdem eine flanschartige Dichtfläche auf, die mit einer Wand 7 eines Gehäuses einer Hochspannungsschaltzelle mittels einer Dichtung 8 ortsfest, aber lösbar verbunden ist, wobei die Abmaße dieser Dichtfläche mit der Durchgangsöffnung in der Wand 7 korrespondieren, deren Größe und Form so bemessen ist, daß das Hochspannungskabel 4 mit endseitig fertigmontierter Anschlußarmatur in die Hochspannungsschaltzelle einführbar ist.

Durch diese Lösung ist eine unkomplizierte und wiederholbare Montage und Demontage der Anordnung möglich. Beim Austausch des Hochspannungskabels 4 gegen ein Kabel mit anderem Außendurchmesser kann die Anordnung durch Wechsel des Einsatzes 2 auf einfache Weise paßfähig gemacht werden. Die Kugelgestalt des Einsatzes 2 und deren Abbild im Durchgangskanal des Gehäuses 1 gleichen in einem großen Bereich einen Winkelversatz zwischen der Senkrechten zur Wand 7 und dem einzuführenden Hochspannungskabel 4 aus. Ist eine Spielpassung zwischen diesen Teilen vorgesehen, kann die Anordnung mit Leichtigkeit Veränderungen des Einführungswinkels des Hochspannungskabels 4, die aus dem Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs resultieren, folgen, ohne ihre zugentlastende Funktion zu verlieren. Sind extrem flache Einführungswinkel des Hochspannungskabels 4 gegenüber der Wand 7 zu realisieren, kann das Gehäuse 1 mit seiner Dichtfläche über ein keilförmiges Zwischenstück mit der Wand 7 verbunden oder für die Anordnung ein Gehäuse 1 verwendet werden, bei dem die Achse des Durchgangskanals bereits einen Winkelversatz gegenüber der Senkrechten zur Wand 7 aufweist. Im Falle eines Störlichtbogens zeigt die erfindungsgemäße Anordnung ihre selbsttätige Dichtungseigenschaft, indem die Außenkontur des Einsatzes 2 gegen die Hohlkugelfläche im Durchgangskanal des Gehäuses 1 gepreßt wird und diesen Durchgangskanal abdichtet. Wo besondere Bedingungen das erfordern, kann in der Hohlkugelfläche im Durchgangskanal des Gehäuses 1 ein zusätzlicher Dicht- und Druckring in einer umlaufenden Nut in gleicher Weise wie bei den in der Zeichnung dargestellten Druck- und Dichtringen 3 vorgesehen sein. Da die Dichtwirkung der erfindungsgemäßen Anordnung richtungsunabhängig ist, kann die erfindungsgemäße Anordnung in Abhängigkeit von den Platzverhältnissen sowohl außerhalb als auch innerhalb der Hochspannungsschaltzelle angebracht sein.

Die erfindungsgemäße Lösung ist auch bei anderen nichtstationären und stationären Hochspannungsschaltzellen anwendbar.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Einsatz
3 Dicht- und Druckring
4 Hochspannungskabel
5 Befestigungsschraube
6 Befestigungsschraube
7 Wand
8 Dichtung

Claims

Anordnung zur Durchführung für ein Kabel oder dergleichen durch die Öffnung einer Wand, bestehend aus:
- - einem aus zwei Teilen lösbar zusammengesetzten Einsatz (2) mit einer teilweise kugelförmigen Außenkontur sowie mit einem dem Durchmesser und der Mantelgestalt des genannten Kabels (4) oder dergleichen angepaßten, dieses mittels Dicht- und Druckringen (3) dichtend und zugfest aufnehmenden Durchgangskanal und
- - einem aus zwei Teilen lösbar zusammengesetzten Gehäuse (1) mit einem der kugelförmigen Außenkontur des genannten Einsatzes (2) angepaßten und diese dichtend umgreifenden Durchgangskanal sowie mit einer der zu durchdringenden Wand (7) angepaßten und lösbar mit ihr zu verbindenden Dichtfläche.